Ahşap karıştırılmış reçine kullanarak stereolitografi teknolojisi ile yeni bir kompozit malzeme üretimi
Production of a new composite material with stereolithography technology using wood mixed resin
- Tez No: 985996
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERTAN YESARİ HASTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ağaç İşleri, Wood Products
- Anahtar Kelimeler: Stereolitografi, Ahşap-reçine karışımı, Kompozit malzeme, Sürdürülebilirlik, Çevre dostu, Stereolithography (SLA), Wood-Resin Composite, Composite Material, Sustainability, Eco-friendly
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, ahşap karıştırılmış reçine kullanarak stereolitografi (SLA) teknolojisi ile yeni bir kompozit malzeme üretimini araştırmaktadır. Ahşap-reçine kompozitler, doğal ve yenilenebilir ahşap partikülleri ile polimer bazlı reçinelerin birleşiminden oluşarak, çevre dostu ve sürdürülebilir bir malzeme çözümü sunmaktadır. SLA teknolojisi ise, yüksek hassasiyet ve detay sunan bir 3D baskı yöntemi olarak, bu kompozit malzemelerin karmaşık geometrik şekillerde üretilmesine imkan tanımaktadır. Çalışmanın ana amacı, ahşap-reçine kompozit malzemenin üretim süreçlerini optimize etmek ve bu malzemenin mekanik, fiziksel özelliklerini değerlendirmektir. Bu doğrultuda, çeşitli ahşap oranları ile aynı reçine türünün kullanılması, SLA teknolojisi ile baskı parametrelerinin optimize edilmesi ve üretilen kompozit malzemelerin basma(eğme) ve çekme testleri yapılarak kompozit malzemenin teknik olarak incelenmesi hedeflenmiştir. Çalışma, dört ana aşamadan oluşmaktadır: malzeme hazırlığı, SLA üretim süreci, mekanik ve fiziksel testler, çevresel ve ekonomik değerlendirme. İlk aşamada, ahşap türünün seçimi ve partikül boyutlarının belirlenmesi, ardından bu partiküllerin reçine ile karıştırılması gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, SLA yazıcı parametreleri optimize edilerek prototip parçalar üretilmiştir. Üçüncü aşamada, üretilen kompozit malzemelerin basma ve çekme testleri yapılmış, son aşamada ise çevresel ve ekonomik sürdürülebilirlik değerlendirilmiştir. Çalışmada elde edilen bulgular, ahşap-reçine kompozit malzemelerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin, ahşap partikül boyutu ve oranına bağlı olarak değiştiğini göstermektedir. Küçük boyutlu ve homojen dağılımlı ahşap partikülleri, malzemenin çekme ve basma dayanımını artırmış, yüzey kalitesini iyileştirmiştir. Çevresel değerlendirmeler, ahşap-reçine kompozit malzemelerin düşük karbon ayak izine sahip olduğunu, ekonomik analizler ise üretim maliyetlerinin optimize edilmesi durumunda bu malzemelerin endüstriyel uygulamalarda rekabetçi olabileceğini göstermiştir. Bu tez çalışması, ahşap karıştırılmış reçine kullanarak SLA teknolojisi ile yeni bir kompozit malzeme üretiminin mümkün olduğunu ve bu malzemenin çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılabilir olduğunu göstermiştir. Çalışmanın sonuçları, ahşap-reçine kompozitlerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin optimize edilebileceğini ve bu malzemelerin çevresel ve ekonomik açıdan sürdürülebilir olduğunu ortaya koymuştur. Gelecek çalışmalar için öneriler arasında, farklı ahşap türlerinin ve reçine formülasyonlarının daha detaylı incelenmesi, üretim süreçlerinin daha büyük ölçeklerde uygulanabilirliğinin test edilmesi ve bu kompozit malzemelerin farklı endüstriyel sektörlerdeki performanslarının değerlendirilmesi yer almaktadır. Bu tez, malzeme bilimi, polimer mühendisliği ve 3D baskı teknolojileri alanlarında önemli katkılar sağlamaktadır. Ahşap-reçine kompozitlerin özelliklerinin detaylı bir şekilde incelenmesi, gelecekte yapılacak araştırmalar için sağlam bir temel oluşturmakta ve çevre dostu, sürdürülebilir malzemelerin endüstriyel üretimde kullanımını teşvik etmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the production of a novel composite material using wood-mixed resin through stereolithography (SLA) technology. Wood-resin composites, formed by combining natural and renewable wood particles with polymer-based resins, offer an environmentally friendly and sustainable material solution. SLA technology, known for its high precision and detail, enables the fabrication of these composites in complex geometrical forms. The primary objective of this study is to optimize the production processes of wood-resin composite materials and evaluate their mechanical, physical, and thermal properties. To this end, the study explores various wood particle sizes and proportions, different types of resins, and the optimization of SLA printing parameters. Comprehensive analyses of the produced composites were conducted. The study comprises four main stages: material preparation, SLA fabrication process, mechanical and physical testing, and environmental and economic assessment. In the first stage, different wood species were selected, particle sizes were determined, and the particles were mixed with resin. In the second stage, prototype parts were fabricated by optimizing SLA printer parameters. The third stage involved mechanical testing of the composite materials, followed by environmental and economic sustainability evaluations in the final stage. The findings indicate that the mechanical and physical properties of the wood-resin composites vary depending on the size and distribution of the wood particles. Smaller and more uniformly distributed particles enhanced tensile and compressive strength, as well as surface quality. Environmental assessments revealed that the wood-resin composites possess a low carbon footprint, while economic analyses indicated that these materials can be competitive in industrial applications if production costs are optimized. This thesis demonstrates the feasibility of producing a novel composite material using SLA technology and wood-mixed resin, highlighting its potential for various industrial applications. The results show that the mechanical and physical properties of wood-resin composites can be optimized and that these materials are environmentally and economically sustainable. Recommendations for future research include a more detailed examination of different wood species and resin formulations, testing the scalability of production processes, and evaluating the performance of these composites in diverse industrial sectors. This study makes significant contributions to the fields of materials science, polymer engineering, and 3D printing technologies. The detailed examination of wood-resin composite properties provides a solid foundation for future research and promotes the industrial adoption of eco-friendly, sustainable materials.
Benzer Tezler
- Preparation of urethane modified poly(styrene) based resin for removal of phenol
Fenol giderilmesi için poli(stiren) bazlı modifiye üretan reçinelerinin haırlanması
SİNEM ERKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- UV ışınları ile sertleşebilen polimerik kaplamaların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of UV-cured polymeric coatings
TÜLAY YILMAZ İNAN
- Synthesis of soybean oil based, UV-curable oligomers and coating applications
UV ışınlarıyla kürlenebilen soya yağı esaslı oligomerlerin sentezi ve kaplama formülasyonlarında uygulamaları
ÖVGÜ GÜRER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEHRA YILDIZ
- Ahşap, metal, polimer mobilya malzemeleri ve mobilya üretim teknolojileri
Timber, metal and polymer as furniture production technologies
A. İPEK TOK
- Beş farklı ahşap işleme atığının iki farklı yerli linyitle olan karışımlarının yanma karakteristiklerinin termogravimetrik olarak incelenmesi
Investigation of the combustion characteristics of mixtures of five different wood materials with local lignite
KEMAL BERK ALTUNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA YURDAKUL